Technologie kompozitních povlaků odolných proti korozi-a opotřebení- pro kolejnicové desky a jejich prodloužená životnost
Jaká je základní struktura a funkce každé vrstvy antikorozního a otěruvzdorného kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic- odolného proti korozi?
Základní struktura anti-korozi a opotřebení{1}}odolného kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic je třívrstvá{2}}kompozitní strukturaspodní vrstva žárově stříkaná zinek + keramická přechodová vrstva + vrchní vrstva z karbidu wolframu. Každá vrstva má jasnou dělbu práce a společnou ochranu a tvoří tak hustý ochranný systém. Spodní vrstva je žárově stříkaný zinkový povlak o tloušťce 80-100μm, připravený obloukovým žárovým nástřikem. Vrstva zinku může tvořit metalurgickou vazbu se substrátem tlakové desky (ocel Q355) s pevností vazby větší nebo rovnou 60 MPa. Jako obětní anoda může zinek zabránit elektrochemické korozi substrátu prostřednictvím elektrochemické ochrany. I když má povlak menší poškození, může trvale chránit substrát tlakové desky. Střední vrstva je keramická přechodová vrstva o tloušťce 30-40μm, připravená procesem plazmového stříkání, složená převážně z aluminové keramiky, s vynikající tvrdostí a pojivovými vlastnostmi. Na jedné straně může účinně zmírnit výkonnostní rozdíl mezi spodní vrstvou zinku a horní vrstvou karbidu wolframu, zabránit praskání povlaku způsobenému různými koeficienty tepelné roztažnosti; na druhé straně může tvořit hustou izolační vrstvu, která zabraňuje pronikání vnějších korozních médií do spodní vrstvy. Vrchní vrstva je povlak z karbidu wolframu-otěruvzdorný o tloušťce 150-200μm, připravený procesem nástřiku vysokorychlostním kyslíkovým palivem (HVOF){19}. Karbid wolframu má tvrdost větší nebo rovnou HV1200, s ultra-vysokou odolností proti opotřebení a odolností proti nárazu, který dokáže odolat nárazovému opotřebení abrazivních částic-kolejnic a oděru dešťovou vodou a je hlavní ochrannou vrstvou přítlačné desky odolnou proti opotřebení. Celková tloušťka třívrstvého povlaku je kontrolována na 260-340μm, celková pórovitost povlaku je menší nebo rovna 1 %, bez dírek, prasklin a jiných defektů, realizující integrovanou ochranu proti korozi a odolnosti proti opotřebení.
Jaké jsou rozdíly v ochranném výkonu mezi přítlačnými deskami s kompozitním povlakem a tradičními přítlačnými deskami s jednoduchým povlakem?
Rozdíly v ochranném výkonu mezi přítlačnými deskami s kompozitním povlakem a tradičními přítlačnými deskami s jednoduchým povlakem se projevují především ve třech aspektech: antikorozní výkon, odolnost proti opotřebení a přilnavost povlaku. Pokud jde o antikorozní-výkonnost, po 1000 hodinách testu neutrální solné mlhy nemá povrch přítlačné desky s kompozitním povlakem žádnou červenou rez a puchýře, pouze mírnou bílou rez v rozích. Tradiční přítlačná deska s jednoduchým žárově stříkaným zinkovým povlakem má však zjevnou červenou rez po 500 hodinách testu solnou mlhou a tradiční přítlačná deska s jednoduchým povlakem z epoxidové pryskyřice má povlak puchýřky a odpadá po 300 hodinách testu. Pokud jde o odolnost proti opotřebení, objemová ztráta opotřebení přítlačné desky s kompozitním povlakem je menší nebo rovna 0,05 cm³ (test opotřebení suchým pískovým pryžovým kotoučem), což je 1/10 tradiční přítlačné desky s jednoduchým zinkovým povlakem a 1/3 tradiční přítlačné desky s jednoduchým povlakem odolným proti opotřebení{13}}. V zátěžovém loži s mnoha abrazivními částicemi lze životnost opotřebení zvýšit více než 8krát. Pokud jde o přilnavost povlaku, pevnost spojení kompozitního povlaku je větší nebo rovna 50 MPa a povlak po vibračních zkouškách 1×10⁶ neopadává a nepraská. Síla spojení tradičního jednoduchého povlaku je pouze 20-30 MPa a povlak je náchylný k odlupování a odlupování po 2×10⁵ vibracích. Kromě toho má přítlačná deska s kompozitním povlakem lepší odolnost proti změnám teploty. Po testu teplotního cyklu při -40 stupních ~ 80 stupních nemá povlak žádné praskání a deformace, zatímco tradiční potažená přítlačná deska je náchylná k křehkému praskání povlaku v tomto teplotním cyklu a ochranný výkon je výrazně snížen.
Jaké jsou požadavky na přizpůsobení tloušťky kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic v různých provozních prostředích?
Základem požadavků na přizpůsobení tloušťky kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic v různých provozních prostředích je upravit poměr tloušťky tří{0}}vrstvého povlaku tak, aby odpovídal intenzitě koroze a stupni opotřebení prostředí. Pobřežní prostředí s vysokou-solnou mlhou má vysokou intenzitu koroze a mírný stupeň opotřebení a celková tloušťka upraveného povlaku je 320-340μm, přičemž spodní vrstva stříkaného zinku je zesílena na 90-100μm, aby se posílila elektrochemická anti{24}}korozní kapacita, horní keramická vrstva je 40μm přechodová vrstva 190-200μm, vyvažující ochrana odolná proti opotřebení. Vnitrozemské prašné prostředí má vysoký stupeň opotřebení a nízkou intenzitu koroze a celková tloušťka přizpůsobeného povlaku je 300-320 μm, spodní vrstva žárově stříkaného zinku je 80-90 μm, keramická přechodová vrstva je 35-40 μm a horní vrstva karbidu wolframu je zesílena na 185-195 μm se zaměřením na zlepšení odolnosti proti opotřebení. Vysokohorské a vlhké prostředí má mírný stupeň koroze a opotřebení, ale velký teplotní rozsah a celková tloušťka upraveného povlaku je 280-300 μm, spodní vrstva zinku stříkaného teplem je 85-90 μm, keramická přechodová vrstva je 35 μm a horní vrstva karbidu wolframu je 160-175 μm způsobená tloušťkou povlaku, čímž se zlepšuje odolnost povlaku proti namáhání a optimalizuje se namáhání povlaku. Tmavé a vlhké prostředí v tunelu má vysokou intenzitu koroze, nízký stupeň opotřebení a méně prachu a celková tloušťka upraveného povlaku je 260-280 μm, spodní vrstva žárově stříkaného zinku je 90-100 μm, keramická přechodová vrstva je 30-35 μm a vrchní vrstva z karbidu wolframu snižuje 140-155 μm tloušťku ochranného povlaku proti nárazu, zpevňuje protikorozní ochranu. Nátěr ve všech prostředích zajišťuje poréznost menší nebo rovnou 1 %, aby byla zajištěna kompaktnost ochranného systému.
Jaké jsou klíčové body procesu přípravy a standardy detekce kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic?
Klíčové body procesu přípravy kompozitního povlaku pro přítlačné desky kolejnic jsou soustředěny vpředúprava podkladu, parametry vrstveného nástřiku a vytvrzování po-úpravěaby bylo zajištěno, že nátěr je pevně spojen s podkladem a výkon splňuje normy. Předúprava podkladu využívá proces odrezování pískováním, pískovacím abrazivem je hnědý korund s velikostí částic 0,8-1,2mm, pískovací tlak je 0,6-0,8MPa. Po ošetření dosahuje drsnost povrchu podkladu Ra50-Ra80μm a čistota povrchu dosahuje stupně Sa2,5, bez rzi, olejových skvrn a oxidových okují, což poskytuje dobrou morfologii povrchu pro lepení nátěrů. Vrstvené stříkání musí přesně řídit procesní parametry každé vrstvy: spodní vrstva stříkaného zinku využívá obloukové tepelné stříkání s průměrem zinkového drátu 2,0 mm, stříkacím napětím 30-35V, proudem 200-250A a vzdáleností stříkání 150-200 mm; keramická přechodová vrstva využívá plazmové stříkání se stříkacím výkonem 30-40 kW, vzdálenost stříkání 80-100 mm a rychlost podávání prášku 20-30 g/min; vrchní vrstva karbidu wolframu využívá stříkání HVOF s propanem jako stříkacím palivem, stříkací tlak 0,7-0,8 MPa a stříkací vzdálenost 300-350 mm. Po nástřiku se provádí následné vytvrzování: přítlačná deska se umístí do pece při 180-200 stupních na 2-3 hodiny, aby se eliminovalo vnitřní pnutí povlaku a zlepšila se přilnavost povlaku. Pokud jde o standardy detekce, pevnost spojení povlaku je větší nebo rovna 50 MPa a poréznost je menší nebo rovna 1 %; žádná červená rez po 1000h testu solnou mlhou a ztráta objemu při testu opotřebení suchého pískového kola je menší nebo rovna 0,05 cm³; žádné praskání a vypadávání povlaku po testu teplotního cyklu (-40 stupňů ~ 80 stupňů, 50 cyklů). Poměr odběru vzorků každé šarže přítlačných desek je větší nebo roven 5 % a nekvalifikované produkty je třeba znovu nastříkat.
Jaké jsou-ochranné body pro instalaci a údržbu přítlačných desek kolejnic s kompozitním povlakem na místě?
Je třeba se zaměřit na-instalaci a údržbu ochrany přítlačných desek kolejnic s kompozitním povlakemochrana nátěru a montážaby nedošlo k poškození povlaku ovlivňujícímu ochranný účinek. Před instalací zkontrolujte stav povlaku přítlačné desky, přísně zakažte použití přítlačných desek s poškrábanými, odpadnutými a naraženými povlaky. Současně používejte měkké popruhy a ochranné podložky při zvedání a manipulaci s přítlačnou deskou, abyste zabránili přímému kontaktu tvrdých nástrojů s povlakem a zabránili poškrábání povlaku. Během instalace musí být styčné plochy přítlačné desky s kolejnicí a základnou očištěny bez nečistot a otřepů, montážní poloha přítlačné desky musí být přesně vyrovnána, lícovaná mezera s kolejnicí je menší nebo rovna 0,2 mm a utahování šroubů má symetrickou křížovou sekvenci s utahovacím momentem implementovaným podle konstrukčních požadavků (350-} prasklina způsobená kolejnicí o 60 kg deformace desky v důsledku nadměrného točivého momentu. Po instalaci naneste speciální antikorozní tmel na citlivé části, jako jsou rohy a otvory pro šrouby přítlačné desky, abyste posílili místní ochranu. Kontrolní cyklus denní údržby je 6 měsíců a zaměřuje se na kontrolu, zda povlak nemá škrábance, praskliny a odpadává, a zda přítlačná deska nemá korozi a opotřebení. Pokud má povlak drobné škrábance, včas jej opravte speciálním opravným prostředkem; pokud je plocha odpadávání povlaku větší nebo rovna 5 cm² nebo se objeví červená rez, vyměňte přítlačnou desku včas. Po období dešťů a tání sněhu navíc včas očistěte nahromaděnou vodu a zbytky činidla pro tání sněhu na povrchu přítlačné desky, abyste předešli dlouhodobému ulpívání korozivních médií.